introduktion till Psykologi (Svenska)

Neuronal kommunikation (aktionspotential)

nu när vi har lärt oss om de grundläggande strukturerna i neuron och den roll som dessa strukturer spelar i neuronal kommunikation, låt oss ta en närmare titt på signalen själv—hur den rör sig genom neuron och hoppar sedan till nästa neuron, där processen upprepas.

vi börjar vid neuronmembranet. Neuronen finns i en flytande miljö-den är omgiven av extracellulär vätska och innehåller intracellulär vätska (dvs cytoplasma)., Det neuronala membranet håller dessa två vätskor separata-en kritisk roll eftersom den elektriska signalen som passerar genom neuron beror på att de intra-och extracellulära vätskorna är elektriskt olika. Denna skillnad i laddning över membranet, som kallas membranpotentialen, ger energi för signalen.

den elektriska laddningen av vätskorna orsakas av laddade molekyler (joner) upplösta i vätskan., Den semipermeabla naturen hos det neuronala membranet begränsar något rörelsen hos dessa laddade molekyler, och som ett resultat tenderar några av de laddade partiklarna att bli mer koncentrerade antingen inuti eller utanför cellen.

mellan signalerna hålls neuronmembranets potential i ett tillstånd av beredskap, kallat vilopotentialen. Som ett gummiband sträckt ut och väntar på att våren i handling, joner linje upp på vardera sidan av cellmembranet, redo att rusa över membranet när neuron går aktiv och membranet öppnar sina portar (dvs,, en natrium-kaliumpump som möjliggör rörelse av joner över membranet). Joner i högkoncentrationsområden är redo att flytta till lågkoncentrationsområden, och positiva joner är redo att flytta till områden med negativ laddning.

i viloläge är natrium (Na+) vid högre koncentrationer utanför cellen, så det tenderar att flytta in i cellen. Kalium (K+), å andra sidan, är mer koncentrerad inuti cellen, och tenderar att flytta ut ur cellen (). Dessutom är insidan av cellen något negativt laddad jämfört med utsidan., Detta ger en extra kraft på natrium, vilket gör att den rör sig in i cellen.

vid vilopotential är Na+ (blå pentagoner) mer starkt koncentrerad utanför cellen i den extracellulära vätskan (visas i blått), medan K+ (lila rutor) är mer högkoncentrerad nära membranet i cytoplasman eller intracellulär vätska., Andra molekyler, såsom kloridjoner (gula cirklar) och negativt laddade proteiner (bruna rutor), bidrar till en positiv nettoladdning i den extracellulära vätskan och en negativ nettoladdning i den intracellulära vätskan.

från detta vilopotentialtillstånd mottar neuron en signal och dess tillstånd förändras plötsligt ()., När en neuron tar emot signaler vid dendriterna—på grund av neurotransmittorer från en intilliggande neuron bindning till dess receptorer-små porer eller grindar, öppna på neuronmembranet, vilket gör att Na + joner, drivs av både laddnings-och koncentrationsskillnader, för att flytta in i cellen. Med denna tillströmning av positiva joner blir cellens interna laddning mer positiv. Om laddningen når en viss nivå, kallad excitationströskeln, blir neuron aktiv och åtgärdspotentialen börjar.,

många ytterligare porer öppna, vilket orsakar en massiv tillströmning av Na + joner och en enorm positiv spik i membranpotentialen, topp aktionspotentialen. På toppen av spetsen stänger natriumportarna och kaliumportarna öppnas. Som positivt laddade kaliumjoner lämnar, börjar cellen snabbt repolarisering. Först hyperpolariserar den, blir något mer negativ än vilopotentialen, och sedan jämnar den av och återvänder till vilopotentialen.,

under aktionspotentialen förändras den elektriska laddningen över membranet dramatiskt.

denna positiva spik utgör åtgärdspotentialen: den elektriska signalen som vanligtvis rör sig från cellkroppen ner axonen till axon-terminalerna. Den elektriska signalen rör sig ner axonen som en våg; vid varje punkt diffunderar några av de natriumjoner som kommer in i cellen till nästa sektion av axonen, höjer laddningen förbi excitationströskeln och utlöser en ny tillströmning av natriumjoner., Åtgärdspotentialen rör sig hela vägen ner axonen till terminalknapparna.

åtgärdspotentialen är ett allt-eller-inget-fenomen. I enkla termer betyder det att en inkommande signal från en annan neuron är antingen tillräcklig eller otillräcklig för att nå excitationströskeln. Det finns ingen däremellan, och det finns ingen avstängning av en åtgärdspotential när den börjar. Tänk på det som att skicka ett e-postmeddelande eller ett textmeddelande. Du kan tänka på att skicka allt du vill, men meddelandet skickas inte förrän du trycker på Skicka-knappen. Dessutom, när du skickar meddelandet, Det finns ingen stoppa det.,

eftersom det är allt eller inget, återskapas eller förökas åtgärdspotentialen med full styrka vid varje punkt längs axonen. Ungefär som den tända säkringen av en smällare, det bleknar inte bort när den färdas ner axonen. Det är denna allt-eller-ingen egenskap som förklarar det faktum att din hjärna uppfattar en skada på en avlägsen kroppsdel som din tå lika smärtsamt som en till näsan.

som noterat tidigare, när åtgärdspotentialen anländer till terminalknappen, släpper de synaptiska vesiklarna sina neurotransmittorer i synapsen., Signalsubstanserna färdas över synapsen och binder till receptorer på dendriterna hos den intilliggande neuron, och processen upprepar sig i den nya neuron (förutsatt att signalen är tillräckligt stark för att utlösa en aktionspotential). När signalen levereras, överskott signalsubstanser i synapsen glida bort, bryts ner i inaktiva fragment, eller reabsorberas i en process som kallas återupptag. Återupptaget innebär att neurotransmittorn pumpas tillbaka in i neuron som släppte den, för att rensa synapsen ()., Att rensa synapsen tjänar både till att ge ett tydligt” på ”och” av ” tillstånd mellan signaler och att reglera produktionen av neurotransmittor (fulla synaptiska vesiklar ger signaler om att inga ytterligare neurotransmittorer behöver produceras).

återupptaget innebär att en signalsubstans flyttas från synapsen tillbaka till axonterminalen från vilken den släpptes.

Neuronal kommunikation kallas ofta som en elektrokemisk händelse., Rörelsen av aktionspotentialen ner axonens längd är en elektrisk händelse, och rörelsen av neurotransmittorn över det synaptiska utrymmet representerar den kemiska delen av processen.